Podle vědců lze pomocí bakterií a vhodné biotechnologie recyklace tyto kovy nejen odstranit, ale dokonce je vrátit zpět do výroby a podpořit tak soběstačnost Česka v nerostných surovinách.

Strusky a popílky jsou finálním odpadem při zpracovávání materiálů a spalování odpadu. Může to být jak ten komunální, který běžně vyprodukují lidé, tak i průmyslový, který vzniká v železárnách a slévárnách při výrobě. 

„Ve struskách a popílcích se hromadí těžké kovy. Některé jsou sice biogenní, ale ve vyšší koncentraci jsou vysoce toxické pro veškerý život,“ přibližuje Jiří Kučera z Ústavu biochemie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.

Některé kovy, které vznikají z odpadu, jsou přitom ekonomicky zajímavé: například měď, nikl nebo zinek. Právě proto vědci navrhli postup, který jim pomůže získat tyto kovy zpět a znovu je využít.

Bakterie hrají v nové metodě zásadní roli hned dvakrát. Nejprve se za jejich pomoci produkuje kyselina sírová, která je spolu s dalšími látkami následně aplikována do bioreaktoru se struskou nebo popílky. Tam probíhá jejich kyselé loužení, při kterém se využívají další bakterie, z nichž některé oxidují železo. 

Z tohoto procesu následně vzniká výluh, do kterého se přenesou vzácné kovy. „Bakteriální výroba kyseliny sírové je ekologičtější a levnější než výroba chemická. Navíc produkuje i povrchově aktivní látky, které přispívají k rozpouštění kovů,“ popisuje Kučera výhody.

Stoprocentní účinnost

Princip bioloužení kovů je známý již několik desítek let po celém světě, dosud se však využíval především při těžbě hornin, ze kterých se získávala měď nebo zlato. Na postupu brněnských vědců je nové právě to, že jej chtějí nasadit na odpady, které produkuje člověk. 

„Vzniklý výluh následně využijeme v palivovém článku, kde další bakterie fermentují organický odpad a redukují kov z výluhu. Jde o takzvané fermentační bakterie, které se přirozeně vyskytují například v čistírnách odpadních vod,“ líčí brněnský biochemik.

Při tomto procesu se získávají čisté kovy jako zinek a měď, které následně bude opět možné využívat. Dosavadní výsledky výzkumu jsou podle vědců velmi příznivé. 

„Ukazují, že touto cestou dokážeme vytěžit až sto procent některých kovů obsažených v popílku a strusce. Tím pádem vyčistíme tento odpad od toxinů a navíc opět využijeme vzácné kovy,“ vyzdvihuje Kučera.

Účinnost navrženého postupu nyní vědci ověřují spolu s partnery z Universität für Bodenkultur v rakouském Tullnu, kde probíhá výzkum nového objevu. „Nyní je naším společným úkolem převést bioprocesy z laboratoře do většího provozu a zajistit, aby se bakterie na zvýšené koncentrace kovů zvládly adaptovat,“ nastiňuje Kučera.